CN107208542B - 涡轮增压机的轴承装置及涡轮增压机 - Google Patents

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Abstract

本发明一实施方式的涡轮增压机的轴承装置(1)具有：旋转轴(2)；轴颈轴承装置(4)，其包含压缩机侧轴颈轴承(41)及涡轮机侧轴颈轴承(42)；轴承外壳(6)，其包含压缩机侧轴承支承部(61)、涡轮机侧轴承支承部(62)及轴承外壳主体(66)；润滑油引导部件(10)，其在压缩机侧轴承支承部(61)或涡轮机侧轴承支承部(62)中的至少一方的外周侧沿旋转轴(2)的周向延伸。并且，在将排油口(64)朝向下方的状态下，在将从旋转轴(2)的旋转中心(CL)向铅直下方延伸的假想线设为基准线(VL)的情况下，润滑油引导部件(10)以旋转中心(CL)为中心从基准线(VL)分别朝向周向的一侧及另一侧延伸规定角度θ。

Description

涡轮增压机的轴承装置及涡轮增压机
技术领域
本公开涉及一种涡轮增压机的轴承装置及涡轮增压机。
背景技术
以往，作为提高发动机的输出的技术，公知有利用涡轮增压机压缩进气，并将该压缩的进气供给到发动机的方法(增压)，该方法被广泛应用在机动车用发动机等中。通常，涡轮增压机具有旋转轴、设置于旋转轴的一端侧的涡轮机叶轮和设置于旋转轴的另一端侧的压缩机叶轮。并且，涡轮增压机构成为，通过将排气气体的排气能作用于涡轮机叶轮而使旋转轴高速旋转，使设置于旋转轴的另一端侧的压缩机叶轮压缩进气。
涡轮增压机的旋转轴由配置于压缩机侧的压缩机侧轴颈轴承和配置于涡轮机侧的涡轮机侧轴颈轴承这两个轴颈轴承可旋转支承。对这两个轴颈轴承供给润滑油。作为这样的涡轮增压机的轴承装置的一个例子，可列举出例如专利文献1所公开的轴承装置。
该专利文献1的轴承装置，如其图1及图2所示，形成有隔挡(附图标记34)，以使得从涡轮机侧的排油路(附图标记32)和压缩机侧的排油路(附图标记33)流过来的润滑油(附图标记LO)彼此不冲突。该隔挡在轴承室附图标记(附图标记3)的下部位置从排油口(附图标记21)至支撑排油孔(附图标记20)的外周部(附图标记38)形成为立壁状。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2001－140654号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
但是，在专利文献1的轴承装置中，虽然避免了从涡轮机侧的排油路和压缩机侧的排油路流过来的润滑油彼此冲突，但是存在沿隔挡流动的润滑油和从排油孔排出的润滑油冲突(参照专利文献1的图2(b))，使排油孔的排油性变差的问题。该排油性的变差会使旋转轴的搅拌损耗增加，关系到涡轮增压机的机械损耗(机械损失)的增加。
本发明的至少一个实施方式是基于上述现有技术的问题而做出的发明，其目的在于，提供一种具有优异的排油性从而降低了机械损失的涡轮增压机的轴承装置及涡轮增压机。
用于解决技术问题的手段
(1)本发明的至少一个实施方式的涡轮增压机的轴承装置具有：
旋转轴，其在一端侧设置有压缩机叶轮，在另一端侧设置有涡轮机叶轮；
轴颈轴承装置，其包含压缩机侧轴颈轴承及涡轮机侧轴颈轴承，
所述压缩机侧轴颈轴承可旋转地支承所述旋转轴，
所述涡轮机侧轴颈轴承相比所述压缩机侧轴颈轴承更靠所述涡轮机叶轮侧配置，并可旋转地支承所述旋转轴；
轴承外壳，其包含压缩机侧轴承支承部、涡轮机侧轴承支承部及轴承外壳主体，
所述压缩机侧轴承支承部在内周侧具有支承所述压缩机侧轴颈轴承的支承面，
所述涡轮机侧轴承支承部相对于所述压缩机侧轴承支承部隔开间隔地设置，在内周侧具有支承所述涡轮机侧轴颈轴承的支承面，
所述轴承外壳主体在内部支承所述压缩机侧轴承支承部及所述涡轮机侧轴承支承部，并且具有用于向所述轴颈轴承装置供给润滑油的供油孔、用于将所述润滑油向外部排出的排油口以及形成在所述压缩机侧轴承支承部与所述涡轮机侧轴承支承部之间的排油空间；
润滑油引导部件，其在所述压缩机侧轴承支承部或所述涡轮机侧轴承支承部中的至少一方的外周侧沿所述旋转轴的周向延伸；
在将所述排油口朝向下方的状态下，在将从所述旋转轴的旋转中心向铅直下方延伸的假想线设为基准线的情况下，
所述润滑油引导部件以所述旋转中心为中心从所述基准线分别向周向的一侧及另一侧延伸规定角度。
根据上述(1)所记载的实施方式，供给到压缩机侧轴颈轴承或涡轮机侧轴颈轴承并从形成在压缩机侧轴承支承部与涡轮机侧轴承支承部之间的排油空间排出的润滑油被润滑油引导部件导向排油口。由此，能够防止从排油空间排出的润滑油沿压缩机侧轴承支承部或涡轮机侧轴承支承部的外周面流动，与从压缩机侧轴承支承部的压缩机侧排出的润滑油和从涡轮机侧轴承支承部的涡轮机侧排出的润滑油冲突。由此，能够抑制因排油性变差而导致的涡轮增压机的机械损耗(机械损失)的增加。
(2)在几个实施方式中，在上述(1)所记载的涡轮增压机的轴承装置的基础上，上述润滑油引导部件包含从压缩机侧轴承支承部或涡轮机侧轴承支承部中的至少一方的外周面突出设置的至少一个凸部。
根据上述(2)所记载的实施方式，利用从压缩机侧轴承支承部或涡轮机侧轴承支承部中的至少一方的外周面突出设置的至少一个凸部，形成润滑油引导部件，从而能够抑制因排油性变差而导致的涡轮增压机的机械损耗(机械损失)的增加。另外，例如，还能够利用铸造等方法将凸部与外壳形成一体。
(3)在几个实施方式中，在上述(2)所记载的涡轮增压机的轴承装置的基础上，上述凸部形成在压缩机侧轴承支承部或涡轮机侧轴承支承部中的至少一方的外周面上的排油空间侧的端部。
根据上述(3)所示的实施方式，从排油空间排出的润滑油不会沿压缩机侧轴承支承部和涡轮机侧轴承支承部的外周面流动，能够将从排油空间排出的润滑油朝向排油口顺畅地引导。
(4)在几个实施方式中，在上述(2)或(3)所记载的涡轮增压机的轴承装置的基础上，上述凸部中的与排油空间相反的一侧的侧面从该侧面的基端到前端朝向排油空间侧倾斜。
根据上述(4)所记载的实施方式，从压缩机侧轴承支承部的压缩机侧排出的润滑油和从涡轮机侧轴承支承部的涡轮机侧排出的润滑油容易沿凸部中的与排油空间相反的一侧的侧面流动，所以能够将排出的润滑油朝向排油口顺畅地引导。
(5)在几个实施方式中，在上述(2)～(4)中任一项所述的涡轮增压机的轴承装置的基础上，上述凸部中的排油空间侧的侧面从该侧面的基端到前端朝向排油空间侧倾斜。
根据上述(5)所记载的实施方式，能够更进一步地防止从排油空间排出的润滑油沿压缩机侧轴承支承部和涡轮机侧轴承支承部的外周面流动。
(6)在几个实施方式中，在上述(2)～(5)中任一项所述的涡轮增压机的轴承装置的基础上，上述至少一个凸部包含第一凸部和在比第一凸部离排油空间更远的位置与第一凸部分离地形成的第二凸部。
根据上述(6)所记载的实施方式，上述至少一个凸部包含：第一凸部；第二凸部，其在比第一凸部离排油空间更远的位置与第一凸部分离地形成。即，压缩机侧轴承支承部和涡轮机侧轴承支承部的外周面整体上形成为凹陷形状。因此，能够更进一步地防止从排油空间排出的润滑油沿压缩机侧轴承支承部和涡轮机侧轴承支承部的外周面流动。
(7)在几个实施方式中，在上述(1)～(6)中任一项所述的涡轮增压机的轴承装置的基础上，涡轮增压机的轴承装置还具有：
推力轴承，其相比所述压缩机侧轴颈轴承更靠所述压缩机叶轮侧配置，沿轴向方向支承所述旋转轴；
导油件，其包含主体部、舌部及引导部，
所述主体部在比所述推力轴承更靠所述压缩机叶轮侧的位置与所述推力轴承相对地配置，
所述舌部从所述主体部朝向所述压缩机叶轮侧在所述压缩机侧轴承支承部与所述排油口之间延伸，
所述引导部从所述舌部朝向所述压缩机侧轴承支承部的外周面延伸；
所述润滑油引导部件包含所述引导部。
根据上述(7)所记载的实施方式，能够利用上述导油件的引导部，形成设置于压缩机侧的润滑油引导部件。由于导油件能够通过例如压力加工等较低成本的方法进行制造，所以根据这样的实施方式，能够以较低成本提供具有润滑油引导部件的涡轮增压机的轴承装置。
(8)在几个实施方式中，在上述(7)所记载的涡轮增压机的轴承装置的基础上，上述舌部具有形成在比引导部更靠主体部侧的位置的开口。
根据上述(8)所述的实施方式，能够使从压缩机侧轴承支承部的压缩机侧排出的润滑油经由开口排出到排油口，所以能够提高压缩机侧的排油性。
(9)在几个实施方式中，在上述(7)或(8)所记载的涡轮增压机的轴承装置的基础上，在上述压缩机侧轴承支承部的外周面形成有槽部，引导部的前端部插入槽部。
根据上述(9)所记载的实施方式，通过采用将引导部的前端部插嵌到槽部的结构，能够更进一步地防止从排油空间排出的润滑油沿压缩机侧轴承支承部的外周面流动，并且能够提高导油件的组装性。
(10)在几个实施方式中，在上述(7)～(9)中任一项所述的涡轮增压机的轴承装置的基础上，在上述压缩机侧轴承支承部的外周面形成有突起，引导部的前端部与所述突起的侧面抵接。
根据上述(10)所记载的实施方式，通过采用使引导部的前端部与突起的侧面抵接的结构，能够更进一步地防止从排油空间排出的润滑油沿压缩机侧轴承支承部的外周面流动，并且能够提高导油件的组装性。
(11)在几个实施方式中，在上述(1)～(10)中任一项所述的涡轮增压机的轴承装置的基础上，上述润滑油引导部件以旋转中心为中心从基准线分别向旋转轴的周向的一侧及另一侧延伸至少30°的范围。
从排油空间排出的润滑油以压缩机侧轴承支承部或涡轮机侧轴承支承部的外周面的最下部(基准线VL通过的位置)为中心沿外周面流动规定的角度范围。由此，根据上述(11)所记载的实施方式，能够通过防止从排油空间排出的润滑油与从压缩机侧轴承支承部的压缩机侧排出的润滑油和从涡轮机侧轴承支承部的涡轮机侧排出的润滑油冲突，提高排油性。
(12)在几个实施方式中，在上述(11)所记载的涡轮增压机的轴承装置的基础上，上述润滑油引导部件由从压缩机侧轴承支承部或涡轮机侧轴承支承部中的至少一方的外周面突出设置的至少一个凸部构成。并且，润滑油引导部件在一侧及另一侧中的至少任一方沿旋转轴的周向延伸至与轴承外壳主体的内周壁面抵接的位置。
根据上述(12)所记载的实施方式，由于作为润滑油引导部件的凸部还作为对压缩机侧轴承支承部和涡轮机侧轴承支承部进行加强的刚性部件而起作用，所以能够提高轴承外壳整体的强度。
(13)在几个实施方式中，在上述(11)或(12)所记载的涡轮增压机的轴承装置的基础上，在相对于上述基准线，将旋转轴的旋转方向上的上游侧定义为一侧，并将下游侧定义为另一侧的情况下，
润滑油引导部件向另一侧延伸的周向长度形成为比向一侧延伸的周向长度长。
根据上述(13)所记载的实施方式，能够防止因旋转轴的离心力而向旋转方向的下游侧飞散的润滑油沿压缩机侧轴承支承部或涡轮机侧轴承支承部的外周面流动，与从压缩机侧轴承支承部的压缩机侧排出的润滑油和从涡轮机侧轴承支承部的涡轮机侧排出的润滑油冲突。
(14)本发明的至少一个实施方式的涡轮增压机具有上述(1)～(13)中任一项所述的涡轮增压机的轴承装置。
发明效果
根据本发明的至少一个实施方式，能够提供一种具有优异的排油性从而降低了机械损失的涡轮增压机的轴承装置及涡轮增压机。
附图说明
图1是表示本发明一实施方式的涡轮增压机的沿其旋转轴的轴线方向的截面的截面图。
图2是放大表示图1中的轴承外壳的压缩机侧轴承支承部及涡轮机侧轴承支承部的周边的立体图。
图3是表示本发明一实施方式的涡轮增压机的沿其旋转轴的轴线方向的截面的截面图。
图4是表示本发明一实施方式的涡轮增压机的沿其旋转轴的轴线方向的截面的截面图。
图5是表示本发明一实施方式的涡轮增压机的沿其旋转轴的轴线方向的截面的截面图。
图6是表示本发明一实施方式的涡轮增压机的沿其旋转轴的轴线方向的截面的截面图。
图7是用于说明利用导油件构成本发明一实施方式的润滑油引导部件的例子的图。
图8是表示本发明一实施方式的涡轮增压机的沿其旋转轴的轴线方向的截面的截面图。
图9是表示本发明一实施方式的涡轮增压机的沿其旋转轴的轴线方向的截面的截面图。
图10是放大表示本发明一实施方式的导油件的引导部的图。
图11是用于说明形成本发明一实施方式的润滑油引导部件的范围的图。
图12是用于说明形成本发明一实施方式的润滑油引导部件的范围的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的几个实施方式进行说明。不过，被记载为实施方式的或者附图中所示的构成部件的尺寸、材质、形状及其相对配置等并非是要将本发明的范围限定于此，其只不过是说明例而已。
例如，“在某一方向上”、“沿(沿着)某一方向”、“平行”、“正交”、“中心”、“同心”或者“同轴”等表示相对或者绝对配置的表述，不仅严格地表示那样的配置，还表示以公差、或者以可取得相同功能的程度的角度、距离相对地发生了位移的状态。
例如，“相同”、“相等”及“均质”等表示事物处于相等状态的表述，不仅表示严格地相等的状态，还表示存在公差、或者存在可取得相同功能的程度的偏差的状态。
例如，四边形形状、圆筒形状等表示形状的表述，不仅表示几何学上严格意义下的四边形形状、圆筒形状等形状，还表示在可取得相同效果的范围内包含凹凸部、倒角部等的形状。
另一方面，“包括”、“含有”、“具备”、“包含”或者“具有”一构成要素这一表述并非是将其他构成要素的存在排除在外的排他性表述。
图1、图3～图6、图8、图9表示本发明一实施方式的涡轮增压机的沿其旋转轴的轴线方向的截面的截面图。
本发明一实施方式的涡轮增压机例如是搭载于机动车用发动机等的涡轮增压机，但并不特别限定。
首先，基于附图对本发明一实施方式的涡轮增压机100进行说明。
如图1、图3～图6、图8、图9所示，本发明一实施方式的涡轮增压机100(100A、100B、100C、100D、100E、100F、100G)由涡轮机外壳102、压缩机外壳104及轴承外壳6这三个外壳构成，涡轮机外壳102收纳设置于旋转轴2的一端侧的涡轮机转子103，压缩机外壳104收纳设置于旋转轴2的另一端侧的压缩机转子105，轴承外壳6收纳可转地支承旋转轴2的后述轴颈轴承装置4和沿轴向方向支承旋转轴2的推力轴承12。
在涡轮机外壳102的外周部形成有涡旋状的涡轮机涡旋流路113。并且，在涡轮机涡旋流路113的中心部分配置有涡轮机转子103。涡轮机转子103由涡轮机轮毂103a和多个涡轮机叶片103b构成，涡轮机轮毂103a为利用平行于底面的面切掉圆锥体的头部而成的截头圆锥状，涡轮机叶片103b从涡轮机轮毂103a的周面沿径向突出地设置。涡轮机转子103的涡轮机轮毂103a通过例如焊接与旋转轴2的一端部接合。并且，在涡轮机涡旋流路113中流动而作用于涡轮机转子103的排气气体从沿旋转轴2的轴向开口的排气流出口111向涡轮机外壳102的外部排出。
在压缩机外壳104的外周部形成有涡旋状的压缩机涡旋流路117。并且，在压缩机涡旋流路117的中心部分配置有压缩机转子105。压缩机转子105由压缩机轮毂105a和多个压缩机叶片105b构成，压缩机轮毂105a为利用平行于底面的面切掉圆锥体的头部而成的截头圆锥状，压缩机叶片105b从压缩机轮毂105a的周面沿径向突出地设置。在压缩机转子105的压缩机轮毂105a的中心部形成有供旋转轴2的另一端侧插嵌的插嵌孔(未图示)。在将旋转轴2的一端侧插嵌于该插嵌孔中后，通过从压缩机轮毂105a的前端拧紧螺母116，将压缩机转子105固定于旋转轴2的另一端部。并且，在沿旋转轴2的轴向开口的进气流入口115中流动并被压缩机转子105压缩过的进气气体在压缩机涡旋流路117中流动而向未图示的发动机供给。
轴承外壳6配置在涡轮机外壳102与压缩机外壳104之间，其一端侧与涡轮机外壳102连结，另一端侧与压缩机外壳104连结。在轴承外壳6的内部形成有能够供旋转轴2沿轴向贯穿的内部空间，在该内部空间中收纳有上述的轴颈轴承装置4和推力轴承12。
在该涡轮增压机100中，利用上述旋转轴2、轴颈轴承装置4、轴承外壳6及后述润滑油引导部件10，构成涡轮增压机100的轴承装置1(1A、1B、1C、1D、1E、1F、1G)。
以下，基于附图对本发明一实施方式的涡轮增压机100的轴承装置1进行详细说明。
如图1、图3～图6、图8、图9所示，本发明一实施方式的轴颈轴承装置4包含压缩机侧轴颈轴承41及涡轮机侧轴颈轴承42，压缩机侧轴颈轴承41可旋转地支承旋转轴2，涡轮机侧轴颈轴承42相比压缩机侧轴颈轴承41更靠涡轮机侧配置，并可旋转地支承旋转轴2。
在图示的实施方式中，压缩机侧轴颈轴承41及涡轮机侧轴颈轴承42在旋转轴2的外周面与压缩机侧轴承支承部61的内周面(支承面)61a及涡轮机侧轴承支承部62的内周面(支承面)62a之间，构成为在利用供给的润滑油的油膜压悬浮的状态下支承的圆筒状的浮动轴瓦。
如图1、图3～图6、图8、图9所示，本发明一实施方式的轴承外壳6包含压缩机侧轴承支承部61、涡轮机侧轴承支承部62及轴承外壳主体66，压缩机侧轴承支承部61在内周侧具有支承压缩机侧轴颈轴承41的支承面61a，涡轮机侧轴承支承部62相对于压缩机侧轴承支承部61隔开间隔地设置，在内周侧具有支承涡轮机侧轴颈轴承42的支承面62a，轴承外壳主体66在内部支承压缩机侧轴承支承部61及涡轮机侧轴承支承部62。
另外，轴承外壳主体66具有用于向轴颈轴承装置4供给润滑油的供油孔63、用于将润滑油排出到外部的排油口64和形成在压缩机侧轴承支承部61与涡轮机侧轴承支承部62之间的排油空间65。该排油空间65在压缩机侧轴承支承部61与涡轮机侧轴承支承部62之间沿旋转轴2的周向形成为圆周状。并且，涡轮增压机100以轴承外壳6的排油口64朝向铅直下方的状态、即排油口64的图心位于最下方的状态搭载于发动机。
在图示的实施方式中，供油孔63包含入口侧供油孔63a、压缩机侧供油孔63b、涡轮机侧供油孔63c和推力侧供油孔63d，入口侧供油孔63a是被从外部供给润滑油的部分，压缩机侧供油孔63b用于对压缩机侧轴颈轴承41供给润滑油，涡轮机侧供油孔63c用于对涡轮机侧轴颈轴承42供给润滑油，推力侧供油孔63d用于对推力轴承12供给润滑油。压缩机侧供油孔63b、涡轮机侧供油孔63c及推力侧供油孔63d分别与入口侧供油孔63a连通。
另外，在图示的实施方式中，在压缩机侧轴颈轴承41的排油空间65侧，设置有用于限制压缩机侧轴颈轴承41的轴向移动的C环状的压缩机侧移动限制部件43。另外，在涡轮机侧轴颈轴承42的排油空间65侧，设置有用于限制涡轮机侧轴颈轴承42的轴向移动的C环状的涡轮机侧移动限制部件44。
并且，从轴承外壳6的外部供给到入口侧供油孔63a的润滑油经由压缩机侧供油孔63b供给到压缩机侧轴颈轴承41。供给到压缩机侧轴颈轴承41的润滑油的一部分在通过压缩机侧移动限制部件43的内周面与旋转轴2之间的间隙后，在排油空间65中流动。接着，该润滑油从排油口64排出到轴承外壳6的外部(图中的箭头a)。另外，供给到压缩机侧轴颈轴承41的润滑油的另一部分在压缩机侧轴承支承部61的压缩机侧的形成于压缩机侧轴承支承部61与推力轴承12之间的间隙67b中流动，并从排油口64排出到轴承外壳6的外部(图中的箭头b)。
另外，从轴承外壳6的外部供给到入口侧供油孔63a的润滑油经由涡轮机侧供油孔63c供给到涡轮机侧轴颈轴承42。供给到涡轮机侧轴颈轴承42的润滑油的一部分在通过移动限制部件44的内周面与旋转轴2之间的间隙后，在排油空间65中流动。接着，该润滑油从排油口64排出到轴承外壳6的外部(图中的箭头c)。另外，供给到涡轮机侧轴颈轴承42的润滑油的另一部分在形成于涡轮机侧轴承支承部62的涡轮机侧的涡轮机侧排油路67d中流动，并从排油口64排出到轴承外壳6的外部(图中的箭头d)。
另外，从轴承外壳6的外部供给到入口侧供油孔63a的润滑油经由推力侧供油孔63d供给到推力轴承12。供给到推力轴承12的润滑油的一部分在形成于推力轴承12与后述导油件7之间的推力侧排油路67e中流动，并从排油口64排出到轴承外壳6的外部(图中的箭头e)，后述导油件7配置在推力轴承12的压缩机侧。
此外，在图示的实施方式中，在旋转轴2上安装有第一推力环15和比第一推力环15更靠涡轮机侧的第二推力环16两个推力环。并且，推力轴承12安装在第二推力环16的外周侧。另外，导油件7安装在第一推力环15的外周侧。另外，在导油件7的压缩机侧，在第一推力环15的外周侧安装有保持架13，在保持架13与形成于轴承外壳主体66的内周壁面的台阶部之间保持导油件7及推力轴承12。该保持架13被卡环14向涡轮机侧施力，卡环14插嵌在形成于轴承外壳主体66的内周壁面的槽中。
并且，如图1、图3～图6、图8、图9所示，本发明一实施方式的涡轮增压机100的轴承装置1在压缩机侧轴承支承部61或涡轮机侧轴承支承部62中的至少一方的外周侧具有沿旋转轴2的周向延伸的润滑油引导部件10。
图2是放大表示图1中的轴承外壳的压缩机侧轴承支承部及涡轮机侧轴承支承部的周边的立体图。图11、图12是用于说明形成本发明一实施方式的润滑油引导部件的范围的图。
如图2、图11、图12所示，本发明一实施方式的润滑油引导部件10在使排油口64朝向下方的状态下，在将从旋转轴2的旋转中心CL向铅直下方延伸的假想线设为基准线VL的情况下，润滑油引导部件10以旋转中心CL为中心从基准线VL分别向周向的一侧及另一侧延伸规定角度θ。
根据这样的实施方式，供给到压缩机侧轴颈轴承41或涡轮机侧轴颈轴承42并从形成于压缩机侧轴承支承部61与涡轮机侧轴承支承部62之间的排油空间65排出的润滑油被润滑油引导部件10导向排油口64。由此，能够防止从排油空间65排出的润滑油沿压缩机侧轴承支承部61或涡轮机侧轴承支承部62的外周面61b、62b流动，与从压缩机侧轴承支承部61的压缩机侧(间隙67b及推力侧排油路67e)排出的润滑油和从涡轮机侧轴承支承部62的涡轮机侧(涡轮机侧排油路67d)排出的润滑油冲突。由此，能够抑制因排油性变差而导致的涡轮增压机100的机械损耗(机械损失)的增加。
在几个实施方式中，如图1～图5、图9所示，润滑油引导部件10包含从压缩机侧轴承支承部61或涡轮机侧轴承支承部62中的至少一方的外周面61b、62b突出设置的至少一个凸部61A～61E、62A～62E。
在图示的实施方式中，凸部61A～61E、62A～62E通过铸造与压缩机侧轴承支承部61及涡轮机侧轴承支承部62一体形成。另外，也可以将凸部61A～61E、62A～62E与压缩机侧轴承支承部61及涡轮机侧轴承支承部62分体形成，并将凸部61A～61E、62A～62E安装在压缩机侧轴承支承部61及涡轮机侧轴承支承部62的外周面61b、62b上。
另外，在图1～图5所示的实施方式中，凸部61A～61E、62A～62E分别从压缩机侧轴承支承部61或涡轮机侧轴承支承部62两者的外周面61b、62b突出设置。
根据这样的实施方式，利用从压缩机侧轴承支承部61或涡轮机侧轴承支承部62中的至少一方的外周面61b、62b突出设置的至少一个凸部61A～61E、62A～62E形成润滑油引导部件10，从而能够抑制因排油性变差而导致的涡轮增压机100的机械损耗(机械损失)的增加。
在几个实施方式中，如图1～图5、图9所示，凸部61A～61D、62A～62D形成在压缩机侧轴承支承部61或涡轮机侧轴承支承部62中的至少一方的外周面61b、62b上的排油空间65侧的端部。
在图示的实施方式中，以使压缩机侧轴承支承部61或涡轮机侧轴承支承部62中的排油空间65侧的侧面61c、62c与凸部61A～61D、62A～62D中的排油空间65侧的侧面61Aa、61Ba、61Ca、61Da、62Aa、62Ba、62Ca、62Da成为同一个面的方式，分别设置凸部61A～61D、62A～62D。即，以在压缩机侧轴承支承部61或涡轮机侧轴承支承部62中的排油空间65侧的侧面61c、62c与凸部61A～61D、62A～62D中的排油空间65侧的侧面61Aa、61Ba、61Ca、61Da、62Aa、62Ba、62Ca、62Da之间不形成高度差的方式，分别设置凸部61A～61D、62A～62D。
根据这样的实施方式，从排油空间65排出的润滑油不会沿压缩机侧轴承支承部61和涡轮机侧轴承支承部62的外周面61b、62b流动，能够朝向排油口64顺畅地引导从排油空间65排出的润滑油。
在几个实施方式中，如图3、图4、图9所示，凸部61B、61C、62B、62C中的与排油空间65相反的一侧的侧面61Bb、61Cb、62Bb、62Cb从该侧面61Bb、61Cb、62Bb、62Cb的基端到前端朝向排油空间65侧倾斜。
在图示的实施方式中，凸部61B、61C、62B、62C在沿与所述旋转轴2的周向正交的方向的截面观察时，形成为三角形形状。不过，凸部61B、61C、62B、62C的截面形状不限于三角形形状，也可以是菱形和梯形这样的四边形形状或其他的多边形形状。另外，在图示的实施方式中，侧面61Bb、61Cb、62Bb、62Cb形成为平坦状，但侧面61Bb、61Cb、62Bb、62Cb的形状不限于平坦状，例如，也可以形成为弯曲状。
根据这样的实施方式，从压缩机侧轴承支承部61的压缩机侧(间隙67b及推力侧排油路67e)排出的润滑油和从涡轮机侧轴承支承部62的涡轮机侧(涡轮机侧排油路67d)排出的润滑油容易沿侧面61Bb、61Cb、62Bb、62Cb流动，所以能够将排出的润滑油朝向排油口64顺畅地引导。
在几个实施方式中，如图4、图9所示，凸部61C、62C中的排油空间65侧的侧面61Ca、62Ca从该侧面61Ca、62Ca的基端到前端朝向排油空间65侧倾斜。
在图示的实施方式中，凸部61B、61C、62B、62C在截面观察时形成为三角形形状。不过，凸部61B、61C、62B、62C的截面形状不限于三角形形状，也可以是菱形和梯形这样的四边形形状或其他的多边形形状。另外，在图示的实施方式中，侧面61Ba、61Ca、62Ba、62Ca形成为平坦状。不过，侧面61Ba、61Ca、62Ba、62Ca的形状不限于平坦状，例如，也可以形成为弯曲状。
根据这样的实施方式，能够更进一步地防止从排油空间65排出的润滑油沿压缩机侧轴承支承部61和涡轮机侧轴承支承部62的外周面61b、62b流动。
在几个实施方式中，如图5所示，至少一个凸部包含第一凸部61D、62D和第二凸部61E、62E，第二凸部61E、62E在比第一凸部61D、62D离排油空间65更远的位置与第一凸部61D、62D分离地形成。
在图示的实施方式中，在压缩机侧轴承支承部61的排油空间65侧的端部形成有第一凸部61D，在与之相反的一侧的端部(压缩机侧轴承支承部61的压缩机叶轮侧的端部)形成有第二凸部61E。另外，在涡轮机侧轴承支承部62的排油空间65侧的端部形成有第一凸部62D，在与之相反的一侧的端部(涡轮机侧轴承支承部62的涡轮机侧的端部)形成有第二凸部62E。并且，利用这些第一凸部61D、62D及第二凸部61E、62E，压缩机侧轴承支承部61及涡轮机侧轴承支承部62的外周面61b、62b整体上形成为凹陷形状。
另外，在图示的实施方式中，第一凸部61D、62D及第二凸部61E、62E中的各截面形状形成为长方形形状。但是，本发明不限于此，也可以具有与图3、图4所示的实施方式相同的截面形状。
根据这样的实施方式，由于压缩机侧轴承支承部61及涡轮机侧轴承支承部62的外周面61b、62b整体上形成为凹陷形状，所以能够更进一步地防止从排油空间65排出的润滑油沿压缩机侧轴承支承部61和涡轮机侧轴承支承部62的外周面61b、62b流动。
在几个实施方式中，如图6、图8、图9所示，涡轮增压机100的轴承装置1还具有上述推力轴承12和导油件7。
图7是用于说明利用导油件构成本发明一实施方式的润滑油引导部件的例子的图。
如图7所示，导油件7是板状部件，包含主体部71、舌部72及引导部73，主体部71在比推力轴承12更靠压缩机叶轮5侧的位置与推力轴承12相对地配置，舌部72从主体部71朝向压缩机叶轮5侧在压缩机侧轴承支承部61与排油口64之间延伸，引导部73从舌部72朝向压缩机侧轴承支承部61的外周面61b延伸。并且，上述润滑油引导部件10包含引导部73。
在图示的实施方式中，主体部71沿与推力轴承12的外表面大致平行的方向延伸，与推力轴承12隔开规定的分离距离地相对配置。另外，在主体部71的中央部形成有供旋转轴2及第二推力环16穿过的中央孔71h。舌部72包含倾斜部72A及水平部72B，倾斜部72A从主体部71的下端部朝向斜下方延伸，水平部72B从倾斜部72A的前端部朝向水平方向延伸。水平部72B延伸至排油口64的大致中心位置且压缩机侧轴承支承部61的排油空间65侧的端部的跟前位置。并且，引导部73从水平部72B的前端部朝压缩机侧轴承支承部61的外周面61b向铅直上方延伸。引导部73的前端与外周面61b抵接，或者在与外周面61b之间具有润滑油不能流过的大小的微小间隙。另外，引导部73的前端部73a的形状在从正面观察时形成为与压缩机侧轴承支承部61的外周面61b的形状匹配的圆弧状。
另外，在图示的实施方式中，引导部73向铅直上方、即与压缩机侧轴承支承部61的外周面61b正交的方向延伸，但本发明不限于此，例如，也可以向与压缩机侧轴承支承部61的外周面61b倾斜的方向延伸。
另外，在图6、图8、图9所示的实施方式中，压缩机侧轴承支承部61的排油空间65侧的侧面61c的下端部61ca形成为带有圆弧的形状(R形状)。另外，在图6、图8所示的实施方式中，涡轮机侧轴承支承部62的排油空间65侧的侧面62c的下端部62ca形成为带有圆弧的形状(R形状)。该带有圆弧的形状是在对铸造的铸件表面未进行加工的状态下残留的部分。并且，引导部73朝向错开该带有圆弧的形状的位置、即从下端部61c向与排油空间65相反的一侧分离且外周面61b形成为平坦状的位置延伸。
根据这样的实施方式，利用导油件7的引导部73，能够形成设置于压缩机侧的润滑油引导部件10。由于导油件7能够通过例如压力加工等较低成本的方法进行制造，所以根据这样的实施方式，能够以较低成本提供具有润滑油引导部件10的涡轮增压机100的轴承装置1。
在几个实施方式中，如图7～图9所示，舌部72具有开口72h，该开口72h形成在比引导部73更靠主体部71侧的位置。
在图示的实施方式中，开口72h形成在舌部72的水平部72B。另外，开口72h位于排油口64的铅直上方。
根据这样的实施方式，能够使从压缩机侧轴承支承部61的压缩机侧(间隙67b及推力侧排油路67e)排出的润滑油经由开口72h排出到排油口64，所以能够提高压缩机侧的排油性。
图10是放大表示本发明一实施方式的导油件的引导部的图。
在几个实施方式中，如图10的(a)所示，在压缩机侧轴承支承部61的外周面61b形成有槽部61g，引导部73的前端部73a插入槽部61g。
在图示的实施方式中，槽部61g的槽宽具有与引导部73的前端部73a的壁厚大致相同的槽宽，引导部73的前端部73a插嵌在槽部61g中。由此，引导部73的前端部73a固定在压缩机侧轴承支承部61的外周面61b。
根据这样的实施方式，通过采用将引导部73的前端部73a插入槽部61g的结构，能够更进一步地防止从排油空间65排出的润滑油沿压缩机侧轴承支承部61的外周面61b流动，并且能够提高导油件7的组装性。
在几个实施方式中，如图10的(b)所示，在压缩机侧轴承支承部61的外周面61b形成有突起61p，引导部73的前端部73a与突起61p的侧面61pa抵接。
在图示的实施方式中，突起61p位于比引导部73更靠排油空间65侧的位置。
根据这样的实施方式，通过采用使引导部73的前端部73a与突起61p的侧面61pa抵接的结构，能够更进一步地防止从排油空间65排出的润滑油沿压缩机侧轴承支承部61的外周面61b流动，并且能够提高导油件7的组装性。
在几个实施方式中，如图11所示，润滑油引导部件10以旋转中心CL为中心从基准线VL分别向旋转轴2的周向的一侧及另一侧延伸至少30°的范围。
在几个实施方式中，润滑油引导部件10以旋转中心CL为中心从基准线VL分别向旋转轴2的周向的一侧及另一侧延伸60°的范围。
在几个实施方式中，润滑油引导部件10以旋转中心CL为中心从基准线VL分别向旋转轴2的周向的一侧及另一侧延伸90°的范围。
在几个实施方式中，润滑油引导部件10以旋转中心CL为中心从基准线VL分别向旋转轴2的周向的一侧及另一侧延伸180°的范围。
在图11的(a)所示的实施方式中，润滑油引导部件10从基准线VL分别向旋转轴2的周向的一侧及另一侧延伸θ1＝θ2＝60°的范围。在图11的(b)所示的实施方式中，润滑油引导部件10从基准线VL分别向旋转轴2的周向的一侧及另一侧延伸θ1＝θ2＝90°的范围。在图11的(c)所示的实施方式中，润滑油引导部件10从基准线VL分别向旋转轴2的周向的一侧及另一侧延伸θ1≈θ2≈180°的范围(直到与轴承外壳主体66的内周壁面66a抵接为止)。
从排油空间排出的润滑油以压缩机侧轴承支承部61或涡轮机侧轴承支承部62的外周面61b、62b的最下部(基准线VL通过的位置)为中心沿外周面61b、62b流动规定的角度范围。由此，根据这样的实施方式，能够通过防止从排油空间65排出的润滑油与从压缩机侧轴承支承部61的压缩机侧(间隙67b及推力侧排油路67e)排出的润滑油和从涡轮机侧轴承支承部62的涡轮机侧(涡轮机侧排油路67d)排出的润滑油冲突，提高排油性。
在几个实施方式中，如上述图1～图5所示，润滑油引导部件10由从压缩机侧轴承支承部61或涡轮机侧轴承支承部62中的至少一方的外周面61b、62b突出设置的至少一个凸部61A～61E、62A～62E构成。并且，如图11的(b)及图12的(b)、(c)所示，润滑油引导部件10(凸部61A～61E、62A～62E)在一侧及另一侧中的至少任一方沿旋转轴2的周向延伸至与轴承外壳主体66的内周壁面66a抵接的位置。
根据这样的实施方式，由于作为润滑油引导部件10的凸部61A～61E、62A～62E还作为对压缩机侧轴承支承部61和涡轮机侧轴承支承部62进行加强的刚性部件而起作用，所以能够提高轴承外壳6整体的强度。
在几个实施方式中，如图12所示，在相对于基准线VL，将旋转轴2的旋转方向R上的上游侧定义为一侧，并将下游侧定义为另一侧的情况下，润滑油引导部件10向另一侧延伸的周向长度形成为比向一侧延伸的周向长度长。
在图12的(a)所示的实施方式中，润滑油引导部件10在一侧(上游侧)延伸θ1＝60°的范围，在另一侧(下游侧)延伸θ＝90°的范围。在图12的(b)所示的实施方式中，润滑油引导部件10在一侧(上游侧)延伸θ1＝60°的范围，在另一侧(下游侧)延伸θ＝180°的范围。在图12的(c)所示的实施方式中，润滑油引导部件10在一侧(上游侧)延伸θ1＝90°的范围，在另一侧(下游侧)延伸θ≈180°的范围(直到与轴承外壳主体66的内周壁面66a抵接为止)。
根据这样的实施方式，能够防止因旋转轴2的离心力而向旋转方向的下游侧飞散的润滑油沿压缩机侧轴承支承部61或涡轮机侧轴承支承部62的外周面61b、62b流动，与从压缩机侧轴承支承部61的压缩机侧(间隙67b及推力侧排油路67e)排出的润滑油和从涡轮机侧轴承支承部62的涡轮机侧(涡轮机侧排油路67d)排出的润滑油冲突。
以上对本发明的几个实施方式进行了说明，但本发明不限于上述方式，能够在不脱离本发明的目的的范围内进行各种变更。
附图标记说明
1(1A～1G) 涡轮增压机的轴承装置
2 旋转轴
4 轴颈轴承装置
41 压缩机侧轴颈轴承
42 涡轮机侧轴颈轴承
43 压缩机侧移动限制部件
44 涡轮机侧移动限制部件
5 压缩机叶轮
6 轴承外壳
61 压缩机侧轴承支承部
61A～61E 凸部
61a 内周面(支承面)
61b 外周面
61g 槽部
61p 突起
62 涡轮机侧轴承支承部
62A～62E 凸部
63 供油孔
63a 入口侧供油孔
63b 压缩机侧供油孔
63c 涡轮机侧供油孔
63d 推力侧供油孔
64 排油口
65 排油空间
66 轴承外壳主体
66a 内周壁面
67b 间隙
67d 涡轮机侧排油路
67e 推力侧排油路
7 导油件
71 主体部
71h 中央孔
72 舌部
72A 倾斜部
72B 水平部
72h 开口
73 引导部
73a 前端部
10 润滑油引导部件
12 推力轴承
13 保持架
14 卡环
15 第一推力环
16 第二推力环
100 涡轮增压机
102 涡轮机外壳
103 涡轮机转子
103a 涡轮机轮毂
103b 涡轮机叶片
104 压缩机外壳
105 压缩机转子
105a 压缩机轮毂
105b 压缩机叶片
111 排气流出口
113 涡轮机涡旋流路
115 进气流入口
116 螺母
117 压缩机涡旋流路

Claims (8)

1.一种涡轮增压机的轴承装置，其特征在于，具有：
旋转轴，其在一端侧设置有压缩机叶轮，在另一端侧设置有涡轮机叶轮；
轴颈轴承装置，其包含压缩机侧轴颈轴承及涡轮机侧轴颈轴承，
所述压缩机侧轴颈轴承可旋转地支承所述旋转轴，
所述涡轮机侧轴颈轴承相比所述压缩机侧轴颈轴承更靠所述涡轮机叶轮侧配置，并可旋转地支承所述旋转轴；
轴承外壳，其包含压缩机侧轴承支承部、涡轮机侧轴承支承部及轴承外壳主体，
所述压缩机侧轴承支承部在内周侧具有支承所述压缩机侧轴颈轴承的支承面，
所述涡轮机侧轴承支承部相对于所述压缩机侧轴承支承部隔开间隔地设置，在内周侧具有支承所述涡轮机侧轴颈轴承的支承面，
所述轴承外壳主体在内部支承所述压缩机侧轴承支承部及所述涡轮机侧轴承支承部，并且具有用于向所述轴颈轴承装置供给润滑油的供油孔、用于将所述润滑油向外部排出的排油口以及形成在所述压缩机侧轴承支承部与所述涡轮机侧轴承支承部之间的排油空间；
润滑油引导部件，其在所述压缩机侧轴承支承部或所述涡轮机侧轴承支承部中的至少一方的外周侧沿所述旋转轴的周向延伸；
在将所述排油口朝向下方的状态下，在将从所述旋转轴的旋转中心向铅直下方延伸的假想线设为基准线的情况下，
所述润滑油引导部件以所述旋转中心为中心从所述基准线分别向周向的一侧及另一侧延伸规定角度，
所述涡轮增压机的轴承装置还具有：
推力轴承，其相比所述压缩机侧轴颈轴承更靠所述压缩机叶轮侧配置，沿轴向方向支承所述旋转轴；
导油件，其包含主体部、舌部及引导部，
所述主体部在比所述推力轴承更靠所述压缩机叶轮侧的位置与所述推力轴承相对地配置，
所述舌部从所述主体部朝向所述压缩机叶轮侧在所述压缩机侧轴承支承部与所述排油口之间延伸，
所述引导部从所述舌部朝向所述压缩机侧轴承支承部的外周面向上方延伸；
所述润滑油引导部件包含所述引导部。
2.如权利要求1所述的涡轮增压机的轴承装置，其特征在于，
所述舌部具有形成在比所述引导部更靠所述主体部侧的位置的开口。
3.如权利要求1或2所述的涡轮增压机的轴承装置，其特征在于，
在所述压缩机侧轴承支承部的外周面形成有槽部，所述引导部的前端部插入所述槽部。
4.如权利要求1或2所述的涡轮增压机的轴承装置，其特征在于，
在所述压缩机侧轴承支承部的外周面形成有突起，所述引导部的前端部与所述突起的侧面抵接。
5.如权利要求1所述的涡轮增压机的轴承装置，其特征在于，
所述润滑油引导部件包含从所述涡轮机侧轴承支承部的外周面突出设置的至少一个凸部，
所述至少一个凸部包含第一凸部和第二凸部，
所述第一凸部形成在所述涡轮机侧轴承支承部的外周面上的所述排油空间侧的端部，
所述第二凸部在比所述第一凸部离所述排油空间更远的位置与所述第一凸部分离地形成，且形成在所述涡轮机侧轴承支承部的外周面上的与所述排油空间相反的一侧的端部。
6.如权利要求5所述的涡轮增压机的轴承装置，其特征在于，
所述第一凸部及所述第二凸部中的与所述排油空间相反的一侧的侧面从该侧面的基端到前端朝向所述排油空间侧倾斜。
7.如权利要求5或6所述的涡轮增压机的轴承装置，其特征在于，
所述第一凸部及所述第二凸部中的所述排油空间侧的侧面从该侧面的基端到前端朝向所述排油空间侧倾斜。
8.一种涡轮增压机，其特征在于，具有权利要求1～7中任一项所述的涡轮增压机的轴承装置。
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